物理：5.3《牛顿运动定律的案例分析》测试（沪科版必修1）

5.4牛顿运动定律的案例分析 同步练习
1．人的质量为m1，车的质量为m2，人站在车上用水平力F推固定在车上的挡板，若不考虑地面对车的摩擦力时,小车的加速度为 ( )．
A．0 B． C． D．
2．一辆洒水车的牵引力不变，其受到的阻力与其重力成正比，在水平路面上匀速行驶，当车开始洒水后，洒水车将做 ( )．
A．匀加速直线运动
B．加速度不断增加，速度也不断增加的变加速直线运动
C．加速度不断减小，速度不断增加的变加速直线运动
D．依旧做匀速直线运动
3．如图5-3-13所示，物体A的质量为mA，放在光滑水平桌面上，如果在绳的另一端通过一个滑轮加竖直向下的力F，则A运动的加速度为a.将力去掉，改系一物体B，B的重力和F的值相等，那么A物体的加速度( )．
A．仍为a B．比a小
C．比a大 D．无法判断
4．(2004．全国)如图5-3-14所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为0)，用t1、t2、t3，依次表示各滑环到达d所用的时间，则 ( )．
A．t1t2>t3
C．t3>t1>t2 D．t1=t2=t3
5．如图5-3-15所示，人和车的质量分别为m1和m2，置于光滑水
平面上，人用水平力F拉绳，图中两绳都处于水平方向，不计滑轮、绳子的质量及摩擦，人与车保持相对静止，则车的加速度为 ( )．
A． 0 B．
C． D．
6．木块A、B叠放在光滑的水平面上，如图5-3-16所示，A的质量是B的质量的2倍，A、B间最大静摩擦力为Fmax，现对A施以水平拉力F，要使A、B间不发生相对滑动，则拉力F不得超过( )．
A．Fmax B．1.5Fmax
C．2Fmax D．3Fmax
7．质量为5 kg的物体，在水平恒力F=20 N的作用下，从静止开始运动，2 s后速度达到2 m／s，则物体与水平面间的动摩擦因数是________.
8．如图5-3-17所示，A、B质量分别为0.1 kg和0.4 kg，A、B间的动摩擦因数为0.5，放置在光滑的桌面上，要使A沿着B匀速下降，则必须对物体B施加的水平推力F至少为___________．(g取10 m／s2)
9．如图5-3-18所示，三个物体质量分别为m1、m2、m3，带有滑轮的物体放在光滑水平面上，滑轮和所有接触处的摩擦及绳的质量均不计，要使三个物体无相对运动，则水平推力F为多少?
10．密度为ρ=0．5×103kg／m3的小木球，从离水面高h=5m处由静止开始自由下落，然后落入足够深的水池中，如图5-3-19所示，若不计空气阻力和水的黏滞阻力，球在与水面撞击时无机械能损失．求：
(1)小木球在水中能下沉多深?
(2)小木球在水中下沉的时间．(g取10 m／s2)
参考答案
1．【答案】A【解析】人用力推车，同时人的双脚对车有摩擦力，此二力平衡，故小车加速度为零．
2.【答案】B【解析】由F=ma知：若F不变而m减小，则a不断增大，速度也不断增加，故B正确.
3.【答案】B【解析】用力F拉时有；系物体B时，A、B两个物体都具有加速度，且两者加速度都由B物体的重力提供，则，故比a小.B正确.
4.【答案】D【解析】小滑环下滑过程中受重力的杆的弹力作用，下滑的加速度可认为是由重力沿斜面方向的分力产生的，若以沿bd杆下滑的小滑环为研究对象设轨迹与竖直方向夹角为θ，由牛顿第二定律知
mgcosθ=ma ①
设圆心为O，半径为R，由几何关系得，滑环由开始运动至d点的位移
x=2Rcosθ ②
由运动学公式得： ③
由①②③联立解得
小滑环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关，故t1=t2=t3.
【点拨】对具体问题不能凭想当然下结论，应该结合物理规律找出其表达式，然后再作出判断.
5.【答案】D【解析】以人和车这一整体为研究对象，所受外力为绳对人的拉力和绳对车的拉力，两力方向相同大小都为F，故加速度，D正确.
6.【答案】D【解析】以B为研究对象，A对B的最大作用力为Fmax，则其加速度为;以A、B整体为研究对象，则F=（mA+mB）a=3Fmax.即拉力F的最大值为3Fmax.故D正确.
7.【答案】0.3 【解析】由运动学公式知.由牛顿第二定律知F=μmg=ma,得μ=0.3.
8.【答案】10 N【解析】依题意知：A在竖直方向做匀速直线运动，故Μn=mAg,得N=2mAg;A在水平方向有N=mAa得a=2g.对于A、B这一整体有F=（mA+mB）a=10 N.
9.【答案】 【解析】以m1、m2、m3三个物体组成的整体为研究对象，三个物体无相对运动，则具有共同的加速度，由牛顿第二定律有：F=（m1+m2+m3）a.再以m2为研究对象，将其隔离出来，m2受到重力m2g,绳的拉力T及m3对它的弹力的作用，m2在竖直方向上平衡：T=m2g.
再以m1为研究对象，由T=m1a得：
所以水平推力F的大小为：F=（m1+m2+m3）·
10.【答案】(1)5 m (2)1 s 【解析】（1）小木球入水时的速度
入水后木球做匀速直线运动，则有下沉深度
(2)下沉时间
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